专利名称：可收缩柱和形成方法
技术领域：
本发明一般涉及支承柱，具体来说，涉及一种用来支承高架结构的改进的可收缩支承柱，该高架结构能从一可移动的或固定就位的平台伸展。
背景技术：
可连接在一起以形成一刚性结构的连接结构在本技术领域内是众所周知的。这种类型的结构可用来形成一提升人或设备的平台，用来形成一允许使用者通过一障碍物的桥，或用来形成一码头。此外，这种结构已用于伸展一柔性片材或在空间形成一塔结构的诸多空间应用中。可参见美国专利2,661,082，3,397,546，4,024,595，4,089,147以及4,237,662。
这种类型的可收缩塔还可用作便携式电讯塔，其中，不同的视角都可被测试，而不必为某用途在不可行的观测位置上花费巨资建造测试塔。可收缩塔还可用作临时的用于体育运动、应急事件或船舶的照明系统。其它的应用也出现在不同的其它领域和不同的其它情形之中。
可收缩柱的形成以前已有介绍。授予David L.Paine的美国专利No.4,920,710描述了用于提升和悬架高架结构的可收缩支承柱，下文援引其全部内容以供参考。然而，用这种装置和方法形成的结构其塔的各部分互连较差或较弱。引起塔侧边的弱连接的部分原因在于分段链的对齐性差，以及当侧边抬起时通过钩的连接。当大量的应力施加在对齐性差的塔架时，相邻部分的不良对齐导致差的塔架结构，有时引起固定塔架的销偏向。销的偏向导致塔架结构整体性低。这些问题增加了使用这种类型塔系统的困难，也增加了安全性考虑和塔架的危险。
因此，需要有一种提供更好的结构完整性的改进型的可收缩塔架结构。还要求有更可靠的可收缩塔架，它在恶劣的条件下提供更坚固的塔架，并增加塔架承载的特性。
发明内容
本发明是一种改进型的可收缩塔架，它满足本技术领域内所知的各种有用功能，并通过提供更强的稳定性和抗御由风、冰雪和其它恶劣气候条件引起的偏向的能力来满足本技术领域内的各种需求，它提供更坚固的结构和增加承载能力。本实施例通过采用若干新的特征来实现上述诸要求，其中尤其是，一改进的链连接件，一改进的导向系统，一改进的支承和连接系统，以及一改进的卷取机构。这些系统单独地和组合地发挥作用，以形成一与邻近分段链更牢固的锁定接合，并形成一结构上更合理和稳定的塔架。
一可收缩柱包括至少两个以相邻的方式布置的分段链，每个分段链具有多个互相枢转地连接的分段，至少一个链连接件沿向外方向从各分段伸展，由此，链连接件具有一表面，链连接件的表面会聚于一点，且由此，链连接件互相偶联以形成一刚性柱的方式，将各分段链连接到邻近的分段链。
一可收缩柱储存在一卷取机构上，该柱还包括至少一个分段链，每个分段链包括可枢转地连接一行的多个分段，诸分段链以这样的方式连接，即，它们能以一种紧凑的方式卷在卷取机构上，其中，每个分段层叠在前面分段上；一第一连接件，可操作地连接于各分段，其中，第一连接件以水平方式从分段伸展；一第二连接件，可操作地连接于各分段，其中，第二连接件以偏移方式从分段伸展，其中，诸连接件呈弧形，且当诸分段链从卷取机构伸展到一对应位置，在该位置处，诸分段链通过第一连接件对第二连接件的顺序连接而可操作地偶联。
一提升可收缩柱的装置，该装置包括至少一个分段链，诸分段链可操作地定位，以使它们能同时提升和下降，各分段链的提升和下降起到将各分段链偶联到邻近分段链而形成一柱的作用；一导向塔，该导向塔这样定位当分段链提升时，分段链提升导向塔的长度，并导向入一便于各分段链与相邻分段链偶联而形成一柱的位置；至少一个导向滚轮，导向滚轮可操作地连接于导向塔，这样，导向滚轮可操作地与分段链的分段的一部分相互作用，以将分段链导向就位，在该位置处，各分段链可实体地偶联于与其相邻的分段链；至少一个垫片，各垫片可操作地连接到导向塔，诸垫片提供一可调节的平台，用来引导分段链的分段就位，由此，实现相邻分段链的偶联，以及还包括一可操作地连接于于导向塔的电动机，该电动机实现各分段链的提升和下降。
一支承高架结构的可收缩柱，该柱还包括至少一个分段链，各分段链包括可枢转地连接成一行的多个分段，分段链以这样方式连接，即，它们可以紧凑方式卷在卷取机构上，其中，各分段层叠在前面的分段上；连接于各分段链的每一分段的第一钩，第一钩以水平的方式从各分段延伸；以偏离方式连接于各分段的第一钩的相对侧的第二钩，由此，一分段上的每一钩靠近相邻分段上的一偏离钩，由此，当诸分段链以同步的方式提升时，来自邻近分段的第一钩形成与来自邻近分段的第二钩互锁接合，该互锁接合使每一分段链与邻近分段链相联。
一种竖立可收缩塔的方法，该方法包括提供若干相邻分段链，每一分段链还包括一系列可枢转连接的分段；通过连接来自各分段链的对应匹配钩来偶联相邻分段链的相邻分段；当这些相邻分段链偶联时，以垂直的方式提升偶联的分段链，由此，将各分段链形成为一塔的面。
附图的简要说明
图1a是本发明的分段链的一部分的后视图。
图1b是本发明的分段链的诸分段中的一个分段的后视图。
图2是一链连接件的正视图。
图3是图2的链连接件的后视图。
图4是图2的链连接件的端视图。
图5是图2的链连接件的立体图。
图6是带有本发明的导向柱的导向塔的立体图。
图7是本发明分段链的一分段的后视图。
图8是本发明分段链的一分段的后视图。
图9是本发明的片状件的正视图。
图10是带有齿条齿的本发明的垂直支杆一部分的局剖立体图。
图11是本发明的齿条、分段和链连接件的局部剖面图。
图12是本发明的鞍状件的立体图。
图13a是齿条的后视图。
图13b是齿条一端的立体图。
图13c是齿条的端视图。
图14是连接在垂直支杆上的齿条的端部的视图。
图15是本发明的一分段的立体图。
图16是带有附连齿条的的垂直支杆的局剖侧视图。
图17是本发明导向柱的一侧的侧视图。
图18是本发明导向柱的一角的立体图。
图19是本发明导向柱局剖的俯视图。
图20是本发明齿条的截面图。
图21是本发明齿条的立体图。
图22是本发明卷取机构的正视图，其中，分段链的诸分段以同样方式储存。
图23是本发明分段链的正视图，分段链带有滚轮和连接于一端的导向杆。
图24是本发明的另一实施例的导向塔的侧视图。
图25是图24的另一实施例的立体图。
图26a是另一实施例的分段环的截面图。
图26b是另一实施例的舌形物的截面俯视图。
图27a是本发明固定就位的实施例的立体图，其处于未伸展位置。
图27b是本发明固定就位的实施例的立体图，其处于伸展位置。
图27c是本发明固定就位的实施例的立体图，其处于伸展位置。
图28是本发明若干个塔架的立体图，它们处于伸展位置，并用轻型组件互连各塔的顶端。
图29是另一实施例塔架的俯视图。
具体实施例方式
参考上述的附图、下文的描述和附后的权利要求书，包括对可伸展支承柱实施例的描述和对竖立装置的描述)，可以更加充分地明白和理解本发明设备的其它特征。
附图和描述的文字材料图示和描述本发明的诸实施例，包括其特征和部件。就固定、安装、附连或连接本发明的各部件以形成一整体的装置来说，除非另有具体描述，本发明可采用或使用传统的紧固件，例如，螺钉、螺帽和螺栓连接件等。除非另有具体介绍，本发明制造各部件的材料选自合适的材料，例如，金属、金属合金、纤维、织物、塑料和诸如此类的材料，天然的或合成的，并可使用各种合适的制造或生产方法，这些方法包括铸造，挤压，模制和机加工。此外，本发明的构件和部件可以构造成实心件或中空件，这视塔架使用中其上放置的重量和用于制造该塔架的材料的结构强度而定。
任何对于前和后、左和右、顶和底以及上和下的参照，目的在于叙述的方便，并不将本发明或其部件限定在任一定位的或空间的定向。如下文所采用的诸术语“塔”，“可伸展的塔”或“可收缩的塔”，意指和/或包括可在一表面上升起或抬高的结构和/或装置，以便提供一支承柱。此外，可伸展的塔架的每个重复的单元，可以称作为一“分段”或“连接”。每个分段或连接为了某些原因(下文将予以描述)可以增加长度。一条安装在一起的诸分段可称之为分段链。
如图1b和7所示，下文将描述在伸展位置上的本发明的可收缩柱20。图1示出一分段链22的一部分的前视图。该分段链包括一系列以枢转关系连接的连续的分段或连接24。这些连续分段24的枢转关系允许分段24绕一中心轴线枢转，该中心轴线穿过分段24之间的空间，其由图1中的线25-25所代表。
如图7所示，每个分段还包括垂直的支杆26和28，横杆30，牵条32，横杆弹踢器(kicker)34，以及齿条36。垂直支杆26和28设置在分段24的各侧，并与横杆30固定连接成矩形。支杆26和28也可称之为其它的名字，或以本技术领域内相当熟练的技术人员所熟知的其它方式来构造。牵条32跨分段24的内部牢固地固定，以提供进一步的结构支承。本实施例的横杆弹踢器34呈三角形突起，一体地形成在横杆30的表面。可操作地平行连接于一侧的垂直支杆28上的是齿条36。本实施例的支杆26和28，横杆30，牵条32，和横杆弹踢器34由挤压的铝制成。支杆26和28，横杆30基本上一体形成，或在另一实施例中，由螺栓连接在一起。如图7，10，11和16所示，齿条36可以是本实施例一侧上的垂直支杆28的一体部分。此外，如图10所示，一垂直支杆28还包括一凹进的导向槽38。凹进的导向槽38形成在支杆28的一侧外。凹进导向槽38和齿条36的用处将在下文中介绍。
如图1，7，11和15所示，分段链的每个分段还包括呈一对钩40和一对片形件44形式的链连接件。片形件44刚性地固定且从垂直支杆26和28的每个下部向下伸展。本实施例的链连接件呈问号形式，其具有一直轴部分和在轴末端的钩部分。此外，由图2-5可见，本实施例的末端钩部分类似于C形。在另一些实施例中，C形可以短些，长些，或变化成能达到要求结果的各种其它形状。在本发明描述中，链连接件40将称之为“钩40”，但这决不限制本发明链连接件的范围。
如图2-5进一步所示，本实施例的钩40的末端钩端弯曲倾斜成一角度，细长轴安置在该角度上。末端钩部分所定的角度最好小于90度。钩部分的这个角较佳地约为30度。
本实施例的钩40还固定成从横杆30的顶部向外伸展。如图9所示，片形件44包括一带有圆端48的长方形，整个片形件44具有设置在其上的一系列孔50，52，54和56。片形件44的圆端48从每个垂直支杆26和28的底部向下突出。不同的销放入支杆上相应的孔中，以将片形件44的长方形部分固定到垂直支杆26和28中。
如图2-5所示，钩40还包括一直圆柱杆60，一钩部分62，一端部64和台肩66。杆60可形成钩40的基部，且端部64可操作地定位在从杆60伸展的钩部分62的端部。台肩66从杆60向外突出。台肩66应固定在相对于钩部分62的一位置上，以使钩部分呈现为一理想的角度。
本实施例的末端64在图2-5中示为一尖端。然而，该尖端64实际上仅比钩40略微窄一些，由此增加与其它钩40的互锁接合。应该知道，末端64不必变成一尖端。由于尖端便于钩40与邻近分段的钩40的接合，所以，朝向末端变窄的尖端64是较佳的。
不论塔架20在提升时还是塔架已就位后，钩40的台肩部分66都有助于确保钩40在压力作用在钩40上时不发生扭转。由锁定销的扭转引起的作用在现有技术的钩上的过度压力常使销受到剪切。本发明将台肩66添加到钩40的圆柱形杆60上，以阻止压力施加到锁定销上以免其受剪，这样，防止塔架20稳定性的减弱。
如图1，12和16所示，塔架20的分段链22的诸连续分段24以片状件和鞍状件的方式(类似于舌头和凹槽)重叠。上一分段24的片状件44插入下一分段的鞍状件70。在片状件44插入鞍状件70之后，则将钩40的圆柱形杆60部分穿过鞍状件70两边的通孔和片状件44，然后，用销、栓或本技术领域内人士熟知的任何其它方式牢固地固定。图16示出穿过鞍状件70两边的通孔(其中无片状件44)的杆60。片状件44与杆60和鞍状件70相互作用的方式很容易为本技术领域内技术人员所想象。片状件44和杆60在横杆两侧的枢转连接，使上分段24沿介于分段链22内的连续的诸分段24之间伸展的由图1中线25-25表示的轴线，相对于下分段24枢转。连续分段24的齿条齿36也以这样的方式形成，即，使它们相互之间能枢转。
圆柱形杆60与下一个连续分段24的片状件44的相互作用，也使分段链22的诸分段24以下列方式固定在一起，即整个分段链22可由驱动机构72拉起，但仍使诸分段24相互保持枢转关系。在分段链22内的分段24的各侧，具有一个用来接合相邻分段24上的相同钩40的钩40。鞍状件70和片状件44的结构可在分段链22的每个连续分段24的两侧各呈现一钩40。片状件44和鞍状件70的结合增加了本发明塔架20的可靠性和结构完整性。
如图1-5，7，8和15所示，和上文所指出，分段链22的每个分段可包括两个钩40。钩40形成一与邻近分段链22上的对应钩40的锁定接合，以形成塔架20。诸钩40应这样成形和定位，即，它们通过同时提升分段链22的相邻分段而容易地勾结在一起，由此，将诸钩40提升进入相互连接的协作状态。一旦诸钩40处于连接的协作状态，诸钩40牢固地将各分段链22互相连接，形成本发明的刚性塔架20。同样地，为了松钩或脱卸诸钩40，分段链22的相邻分段可同时地下降，由此，使钩40脱卸并返回到其原始的位置。相邻分段链22的可拆卸的连接允许形成可收缩塔架20的各分段24卷在和储存在单独的卷取机构(take up mechanisms)80上。卷取机构80在下文中进一步介绍。
参照图1-5，将进一步描述钩40。钩40从分段链22的每个分段的横杆30的侧边横向向外地伸展，并固定地连接于该侧。分段链22的每个分段24还包括一垂直伸展且与分段24的平面共面的钩40，以及一基本垂直于分段24的平面的钩。这些直接垂直伸展的钩下文将称之为钩40，那些偏离的钩下文将称之为“偏离钩42”。图1示出从分段链22向外伸展的钩40和偏离钩42。
如图1和23所示，在分段链22的分段24的一侧有钩40，在另一侧有偏离钩42。在分段链22的下一个连续分段24中，偏离钩42和钩40存在的两侧可以反过来。偏离钩42和钩40的下一个连续组可以类似于第一分段24的方式固定，这样，形成一交替的形式。相邻分段24的任一侧应具有一偏离钩42或钩40，以与相应的钩40或偏离钩42配合。钩40和偏离钩42的其它结构可容易地实施，只要钩40和偏离钩42与对应的类型相互作用，以形成合适的接合。
偏离钩42具有向上伸展并通过对应钩40的开口的一端。正是这形成在钩40和钩42之间的互锁接合，提供横向的连接，以将邻近的两个分段链22保持在互相靠近的位置。相邻的支杆26和28互相接触，以防止分段链22向内陷塌，而偏离钩42和其它钩40防止分段链22的分段向外陷塌。这样，可以较有效的方式实现连续的偶联。当多个钩40连接成如图所示的连续垂直支杆时，就可形成本发明的塔架。
下文将描述对应钩40的转动接合。在下分段24上的支杆26和28随驱动机构72的驱动而转动。此时，钩40可绕其中心轴线转动。邻近的偏离钩42也以同样的方式绕其中心轴线转动。钩40和偏离钩42的使用，允许操作者致动驱动机构72，由此，转动诸钩40，直到它们随支杆26和28达到一垂直位置而偶联进入互锁的接合。本发明允许使用者通过分段链22从水平到垂直位置的枢转转动来将分段链22的分段24偶联进入互锁的接合。如本技术领域的技术人员所认识的，当分段链22对应分段24在塔架20收缩的过程中沿不同的方向转动时，钩40从它们的互锁接合中脱开。
在本发明中，由于现有技术的钩的钝端容易粘固在对应的钩上，不能实现合适的锁定连接，所以，在钩40和42的钩部分62端部上的尖端64便于对应钩40协调和可靠的偶联接合。尽管两个钩40具有用来互相接合的尖端的C形62，但随着连接链22的下降，钩42中的一个钩在一对钩中的偏离，仅通过分段链22的每个分段的端部的枢转转动，使一个钩和其它钩互相偶联或脱开。
如图13，14，16和20-21所示，下文将介绍齿条36与支杆28的连接。如图20和21所示，本发明的齿条36利用凹入的紧固件77连接到支杆28上。凹入的紧固件77以交替的方式设置，这样，如图21所示，有些紧固件77的头部暴露在齿条36的齿间，因此，齿条36的横截面面积的损失最小。其它的紧固件77如图20所示，其中，紧固件77的头部从齿条36的后侧暴露(如图16所示)。在将齿条36附连到支杆28的这种方式中，该锁定机构可以说是一种安全可靠的方式。
上述的紧固件77单独不能承受塔架20的全部偏向重量。如图13a-c和16所示，本实施例示出在齿条36的背侧内机加工的一T形槽79。该T形槽79配装在一T形的紧固件上，该紧固件加工在如图16所示(T形紧固件未示出)的齿条36上。当齿条36抵靠支杆28放置时，T形槽79配装在T形紧固件上。该T形紧固件和T形槽79的结合，有助于将齿条36固定到分段24和支杆28上。
除了T形槽79和相应的T形紧固件之外，图16还示出多个键81。本实施例中的诸键81是四分之一英寸的不锈钢块，它们被水平置入对应的槽83中。本实施例中的诸键81设计成当各分段24提升和下降时，键承受作用在齿条36上的大部分偏向或剪应力。可以知道的是，各个齿条36将具有作用在其上的塔架20的重量，而齿条36与驱动电动机连接并被提升。因此，本实施例的螺栓77，以及T形槽79和T形紧固件的连接件不设计成承受由重力产生的全部剪力。此外，齿条36的强度经焊接后并不降低。
对齿条36与垂直支杆28连接的改进，代表本发明对现有技术的改进。齿条36改进后的连接确保齿条36即使在最不利的情况下也不会变松。如果齿条36以任何方式扭转，变松，甚至可能脱落，则分段24被驱动机构72不适当地接合，并破坏与邻近分段链22的偶联，由此，降低合成的塔架的强度。
如图22所示，下文将进一步描述本发明的卷取机构80。卷取机构80与分段链22的连续分段24的套叠关系呈现出本发明塔架20的一个优点。图11示出分段链22的一系列分段的套叠关系的截断部分。分段链的连续分段24的每个分段配合在早先已卷在正方形盒芯86上的诸分段24上。分段链22的连续分段24的套叠关系使本发明的塔架20储存在一相当小的区域内。
如图22所示，卷取机构80包括一带有四个面元件90，92，94和96的正方形盒芯86。当塔架收缩时，每个面元件90，92，94和96支承和储存呈正方形卷起的分段链的诸分段24。如图23所示，穿过卷取机构中心的是一枢转杆97，该杆在一端由第一滚轮撑脚98可转动地支承，在相对端由第二滚轮撑脚100可转动地支承。如图22所示，第一和第二滚轮撑脚98和100沿一第一轨道102和第二轨道104滚动，轨道以向上倾斜的方式沿向外的方向从塔架20的基部伸展。当分段链22的顺序分段围绕正方形盒芯86卷起时，滚轮98和100允许齿条沿向外的方向移动，以接纳下一个分段24。当一完整分段24折叠至正方形盒芯86时，介于顺序分段之间的枢转点允许正方形盒芯86通过滚轮98和100运行向下返回倾斜的轨道102和104，使系统为塔架20的下一个顺序分段24的卷起作好准备。第一轨道102和第二轨道104的坡度对卷取机构80提供一向内的力。当塔架20收缩时，连接的驱动机构和滚轮撑脚102和104的相互作用，对塔架20的每一侧提供一恒定而同步的卷起。一同样的系统可将滚轮基部连接到卷取机构和定位的分段链，它们构成可收缩柱的其它各侧。
为了紧凑地将塔架20的诸分段储存在卷取机构上，分段链22的诸分段24可以是递增的高度。换句话说，如图1a所示，在分段链22的顶端的分段24可具有一长度A，连续分段24可具有长度B，长度B比长度A略短。同样地，下一个连续分段24可具有长度C，其可比长度B略短。不同尺寸分段24的目的在于，允许各个分段24以层叠的方式(如图22所示)卷在正方形卷取机构80上。当更多个分段链22的分段24卷在卷取机构上时，正方形盒86的直径增加，要求有一较长的分段24来伸展跨过卷取机构的面，以完成盒86的下一层。这从图22中可容易地看出。本技术领域内的技术人员将会知道，其它的卷取机构可以不是盒形的，例如，代之以四条边，这样的机构可以具有五或六条边。
如图7和22所示，下文将描述弹踢器(kicker)34的操作。本发明的弹踢器34在连续分段卷在卷取机构中时，便于分段链22的连续分段24的正确堆叠。由图22可见，每个分段24变为堆叠在实际上是在塔架20朝下的较下面的四个分段的一分段24上。当由于枢转杆97和第一和第二滚轮撑脚98和100的动作，作为整体的堆叠滚下坡度时，整个堆叠将沿逆时针转动(从图22的立体图)。当堆叠以这种方式滚动和转动时，最上边缘将转动地移向顺序堆叠的分段24。弹踢器34确保排队的分段24适当地与卷取机构80内的在其下面的分段24对齐。弹踢器34确保新的分段24不歪斜、太高或太低、或相对于堆叠中其下方的分段24转动一角度。可以认识到，这是可以实现的，因为，如果在堆叠上的新分段24以不正确的方式落下，则它将滑脱弹踢器34而将本身正确地座落。
如图6，7，18和19所示，本发明还包括一导向柱110，一上导向滚轮112，一下导向滚轮114，至少一垫片116和一导向塔118。导向塔118在其形成时，驻留在塔架20的三个分段链32的中间。导向塔118在驱动机构和驱动齿(未示出)的顶上，并容纳它们。导向柱110固定地连接于导向塔118，这样，它沿每个分段链22的内部可操作地停留。上导向滚轮112和下导向滚轮114固定地连接于导向塔118，以可操作地与相对于下陷导向槽38的相对边缘互相作用。垫片116在垂直支杆26和28后面的一位置固定地连接于导向塔118，以确保每个分段链的诸分段合适地垂直向对齐。附图大致地示出滚轮112和114，垫片116等，它们与可连接而形成本实施例的塔架20的三个分段链中的一个分段链22相互作用。应一般地理解的是，每个分段链22将具有这里所述的对应机构，当其被驱动机构70竖立起来时，用来导向分段链22。
如图1，6，17，18和19所示，上述的导向塔118和连接在其上的附件，改进本发明塔架20的稳定性和性能。上和下导向滚轮112和114在它们提升时动作，以可操作地与分段24接合。导向滚轮112和114可调整，以确保每个分段24导入正确的位置，因此，也确保对应的钩40和42的正确锁定接合。在本实施例中，导向滚轮112和114在齿条的背面(如图16所示)接合滚动表面113。齿条36的滚动表面113基本上是光滑的，其形状使滚轮112和114可转动地接合和导向该滚动表面。
在另一些实施例中，本技术领域内的熟练人士可添加更多数量的导向滚轮，以确保诸分段链22在它们提升和互相偶联时的正确定位。如本技术领域内的熟练人士所认识的，具有多滚轮的系统可在更多的滚轮中分布分导向的段链22的分段24的应力，由此，改进诸分段24的对齐。在本实施例中，导向滚轮112和114可采用一含陶瓷纤维滚轮轴套(ceramic impregnate fiber roller bushing)，一黄铜垫圈，一硬镀铝滚轮和一钢滚轮轴。
如图17所示，本实施例还包括内部滚轮115和117。内部滚轮115和117可操作地与从本实施例导向塔的垫片116的下面突出的突出物连接。图19示出下导向滚轮114和一内部滚轮117。下导向滚轮114可转动地接合向内指向导向塔118的齿条36的滚动表面113。滚动表面115位于前述齿条36的滚动表面113的相对侧，并可操作地连接于齿条36。如图10所示，内部滚轮117可转动地与在齿条36另一侧的滚动表面119接合。在两个导向滚轮112和115之间，齿条36和整个分段24被导向入一个位置，它确保钩40和42的精确偶联。下导向滚轮114在导向滚轮112下方的位置与内部滚轮117一起，基本以同样的方式操作，将每个连续分段24导向到便于形成塔架20所要求的偶联接合。
内部导向滚轮115和117可呈现本发明的另一优点，该优点在于，它提供另一表面，利用该表面将分段链22的分段24导向入偶联钩40和42的合适位置。此外，内部导向滚轮115和117与滚动表面119的相互作用可分配将分段链20导向入位置的更多应力，还减小对其它导向滚轮112和114，垫片116和作为整体的导向塔118的磨损。
如图10和19所示，本实施例的齿条36还包括一下陷37。该下陷37可操作地与突起39(示于图19)相互作用。突起39可操作地定位成从垫片116伸展，并以垂直偏离的方式从内部导向滚轮115和117伸展，这样，它不以任何方式与内部导向滚轮连接。突起39可与还作为齿条36的另一导向的下陷36相互作用。下陷37和突起39将齿条36和各分段24保持在所要求的位置和途径上，以与导向滚轮、垫片等保持最佳的偶联。突起39和下陷37的对应形状可以任何方式设计成实现齿条36导向功能。当滚轮112，114，115，和117可操作地在跨越导向齿条36的滚动表面113的相当连续的基础上与齿条26接合时，突起39不是连续地与下陷37摩擦，而是防止齿条36从所要求的点上偏离过远的台阶。
垫片116可操作地将垂直支杆26和28中的一个和两个与导向塔118接合，以使分段24对齐到正确位置，与导向滚轮112和114协同作用。导向柱110还可以是以这样的方式与导向塔118保持固定关系放置的结构，即，上述滚轮112和114和垫片116中的一些可添加到上面。导向塔118越高，越保证当塔20提升到位时，分段24，钩40和42的对齐。用来储存分段链22而提供稳定和可靠平台的卷起机构80，和分段链22提升时诸分段链改进的对齐，这两者的相互作用提供一可靠和结构牢固的可收缩的塔架。
如图17所示，驱动机构72位于导向塔118范围内，其中驱动齿73设置成与每个连续分段24的齿条36协作地相互作用，由此，将塔架22拉/推到向上的位置。驱动机构72可包括一驱动齿的电动机；或者也可使用其它类型的驱动电动机和结构。
在另一些实施例中，带有诸如电动机的驱动动力机的驱动减速机构，即使在可收缩柱顶上有荷载的情况下，也允许使用者向上提升分段链的诸分段。匹配的钩40和42，各个滚轮112和114，导向件110等，可允许本发明带有5000磅作用荷载的80英尺高塔架，承受超过每小时50英里的风力。本实施例的材料和制造上的进一步加强可在不改变其特性和范围的前提下，增加本发明的高度和承载能力。
在还有一实施例中，如图30所示，塔架20可通过在塔壁内提升分段而形成。在该实施例中滚轮，垫片等，当它们通过塔架的内部时，它们朝内指向和接合诸分段。
如图27-29所示，在另一实施例中，导向塔112可进一步包括三个立柱130，132，134和三个导向环(reaction ring)136，138和140。在该实施例中，三个立柱130，132，134刚性地组装在一三角结构中并附连于一基部。导向塔112还包括三个舌142，144和146，它们从导向塔112的各个角水平地伸展。导向塔112通过三个导向环136，138和140以及三个舌142，144和146，连接于三个立柱130，132和134。导向环136，138和140允许导向塔112在水平面内沿X和Y方向移动。导向塔112沿X和Y方向的运动，允许塔20在提升时有略微的移动。当在有风的情况下提升塔20时，塔20上的应力造成塔20约束导向塔112，因此，干扰钩40和42的偶联。现将借助于导向环136来描述导向环136，138和140的操作。
导向环136进一步示于图26。如图26所示，导向环136可包括一螺母148和一垫圈150。舌142置于立柱130的顶端，垫圈150置于顶部。如图26所示，舌142具有一圆形切去区域，该区域比螺母148的轴宽。螺母148通过垫圈150，通过舌142放入，然后旋入并牢固地固定在立柱130的顶上。螺母148稳固地将垫圈150压迫在舌142的顶上，并压到立柱130的顶部。然而，应这样地选择由螺母148作用的张力，即，当一定的应力作用在塔上时，舌142将在立柱130的顶上滑动一给定的距离，但在螺母148的作用下仍使舌不滑离立柱130。应该知道，在不改变本发明的特性和范围的前提下，可对这样的结构作各种添加和变化，例如，添加一弹簧和其它避震系统来缓和舌142的内径和螺母148的侧边之间的接触力。应该知道，导向环可以多个不同的方式来构造。例如，栓和立柱可大体上形成为一个实体，由此，栓具有一窄的头部，它便于舌放置在该头部的顶上，此后，一垂直的止挡块附连在栓的顶上，以阻止舌从顶上滑脱。此外，本技术领域的熟练人士可想象出以这种方式实施X和Y方向水平运动的其它方法。
作为一种安全措施，在另一实施例中，可设置电磁致动止动器，它与在连接支架背后的对应齿条接合。电磁致动止动器可阻止万一断电的情况下塔架的向下运动。这种特性的止动器对于本技术领域的熟练人士是众所周知的。止动器的顶端可包含通常与齿条齿脱开的齿。如果系统切掉电源，电磁释放止动器可沿顺时针方向转动，并转入与齿的锁定接合，由此，阻止可收缩柱的向下运动。同样地，一枢转止动器以通常与齿条齿隔开的关系设置。
如图27-29所示，可以不同的方式利用本发明的多种设置。有些设置可包括一移动的平台，很象普通的拖车，以承载塔20的装置到一提升的位置。拖车的大小和这样的移动物的重量的设置，可根据塔的高度和结构承载能力来决定。此外，也可构造固定就位的可收缩塔。这些固定就位的实施例在不使用时，塔架在想象中可被认为不悦目。可收缩塔架可以用门被遮没，当塔架需要伸展时，可让门打开。本技术领域的相当熟练人士可想象出不同的方式来实施本发明。
如图29所示，在另一实施例中，塔20可向上移动，并导入通过导向塔112的内部。由该图可见，滚轮可指向内部，并在提升通过内部时引导塔。应该知道，在不改变本发明的特性和范围的前提下，还可作出其它的设计改变。
这里所述的信息和实例仅是起说明的目的，并不意图排斥在本发明概念范围内的任何偏移或变化的方法。在不偏离本发明的范围的前提下，可以构思作出对该实施例的各种偏移。因此，本发明的范围意图由附后的权利要求书来支配，而不是由前面的本实施例的描述来限定。
权利要求
1.一种可收缩柱包括以相邻的方式布置的至少两个分段链，每个分段链具有多个互相枢转连接的分段；以及至少一个链连接件，它从各个分段沿向外方向伸展，其中，链连接件还包括一朝向一点倾斜的表面，由此，链连接件互相偶联，以将各分段链连接到邻近的分段链，这样，当诸分段链提升到一可操作位置时，形成一刚性柱。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，链连接件还包括一细长轴和一末端钩部分，其中，朝向一点会聚的链连接件的表面用末端钩部分表示。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，每个分段包括一从分段沿向外方向延伸的第一链连接件和一从分段沿向外方向延伸的第二链连接件，其中，通过第二链连接件的钩延伸的平面设定为与细长轴有一交角。
4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，链连接件的细长轴具有一台阶部分，其中，该台阶部分阻止轴相对于分段连接的扭转。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一相对于两个分段链可操作地定位的导向塔，其中，导向塔接合诸分段，并帮助第一和第二钩导入偶联的接合中；以及至少一个导向滚轮，它可操作地连接于导向塔并与诸分段链可操作地相互作用，由此，导向滚轮接合诸分段并帮助第一和第二钩导入偶联的接合中。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括至少一个垫片，垫片可操作地固定于导向塔，由此，垫片接合诸分段并帮助第一和第二钩导入偶联的接合中。
7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括至少一个内部滚轮，该内部滚轮可操作地固定于导向塔，由此，内部滚轮接合诸分段并帮助第一和第二钩导入偶联的接合中。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括一固定连接于分段链的每一分段的齿条，该齿条通过一挤压成形的T形槽固定，紧固件穿过T形槽通过齿条连接到分段，由此，齿条定位成接合一驱动机构和至少一个导向滚轮。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，至少一个键插入至少一个槽，由此，将齿条固定到分段链的分段。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，驱动机构可操作地连接到导向塔，且可操作地与分段链相互作用，由此，致动驱动机构来提升分段链就位，这样，第一和第二钩接合而形成柱。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，导向塔还包括至少一个舌形物，该舌形物通过至少一个导向环可移动地连接到至少一个立柱上，由此，导向塔可沿X，Y水平平面移动。
12.一可储存在一卷取机构内的可收缩柱，该柱还包括至少一个分段链，各分段链包括可枢转地排成一行连接的多个分段，分段链以这样方式连接，即，它们可以紧凑方式卷在卷取机构上，其中，各分段层叠在前面的分段上；一可操作地连接在每一分段的第一连接件，其中，第一连接件以水平的方式从分段延伸；以及一可操作地连接在每一分段的第二连接件，其中，第二连接件以偏离的方式从分段延伸，其中，诸连接件呈弧形，且当分段链从卷取机构延伸进入对应位置时，分段链通过第一连接件对第二连接件的顺序连接而可操作地偶联。
13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，还包括一弹踢器，该弹踢器可操作地连接到分段链的分段的横杆，由此，当分段由卷取机构卷起时，弹踢器将分段旁路到相对于卷取机构在该分段下方的分段合适的座落位置。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，还包括一可操作地连接到分段链的驱动机构，由此，致动驱动机构来提升分段链就位，由此，第一和第二连接件的互锁接合形成柱。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，还包括一相对于两个分段链可操作地定位的导向塔，其中，导向塔接合诸分段，并帮助第一和第二连接件导入偶联的接合中；以及至少一个导向滚轮，它可操作地连接于导向塔并与诸分段链可操作地相互作用，由此，导向滚轮接合诸分段并帮助第一和第二连接件导入偶联的接合中。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括至少一个垫片，垫片可操作地固定于导向塔，由此，垫片接合诸分段并帮助第一和第二连接件导入偶联的接合中。
17.如权利要求16所述的装置，其特征在于，还包括至少一个内部滚轮，该内部滚轮可操作地定位在导向塔内，由此，内部滚轮接合诸分段并帮助第一和第二连接件导入偶联的接合中。
18.如权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括一固定连接于分段链的各分段上的齿条，该齿条通过一挤压成形的T形槽固定，紧固件穿过T形槽通过齿条连接到分段，由此，齿条定位成啮合一驱动机构和至少一个导向滚轮。至少一个键插入齿条和分段链的分段，由此，将齿条固定地连接于分段链的分段。
19.如权利要求15所述的装置，其特征在于，还包括一驱动机构，它可操作地连接到分段链，由此，致动驱动机构来提升分段链就位，这样，第一和第二连接件的互锁接合形成柱。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，导向塔还包括至少一个舌形物，该舌形物通过至少一个导向环可移动地连接于至少一个立柱上，由此，导向塔可沿X，Y水平平面移动。
21.一提升可收缩柱的装置，该装置包括至少一个分段链，诸分段链可操作地定位成它们能同时地提升和下降，每个分段链的提升和下降使一个分段链与邻近的分段链偶合而形成一柱；一导向塔，该导向塔这样定位当诸分段链提升时，诸分段链提升导向塔的长度并导入到一便于各分段链偶合到邻近分段链而形成一柱的位置；至少一个导向滚轮，该导向滚轮可操作地连接到导向塔，这样，导向滚轮可操作地与分段链的分段的一部分相互作用，以引导分段链就位，在该位置处，各分段链可实体地偶联到与其相邻的分段链；至少一个垫片，各垫片可操作地连接于导向塔，垫片提供一可调节的平台，用来将分段链的分段导向一位置，由此，实现邻近分段链的偶联；以及还包括一可操作地连接到导向塔的电动机，该电动机实施各分段链的提升和下降。
22.一支承高架结构的可收缩柱，该柱进一步包括至少一个分段链，各分段链包括可枢转地排成一行连接成的多个分段，分段链以这样方式连接，即，它们可以紧凑方式卷在卷取机构上，其中，各分段层叠在前面的分段上；一连接于分段链的各分段的第一钩，第一钩以水平的方式从各分段延伸；以及一以偏离方式连接于各分段的第一钩的相对侧的第二钩，由此，在一分段上的每一钩靠近相邻分段上的偏离钩，由此，当诸分段链以同步的方式提升时，来自邻近分段的第一钩形成与来自邻近分段的第二钩互锁接合，该互锁接合连接各分段链和邻近分段链。
23.如权利要求22所述的可收缩塔架，其特征在于，还包括一相对于各分段链可操作地定位的导向塔，由此，导向塔帮助第一和第二钩导入可操作的接合中；至少一个滚轮，这些滚轮可操作地连接于一导向塔，当分段链以形成塔的方式提升时，滚轮与诸分段链的分段可转动地接合，滚轮将诸分段链导向就位，由此，诸分段链可与邻近的分段链偶联而形成可收缩塔；一电动机，它可操作地与各分段链相连并可操作地固定到导向塔，该电动机实现各分段链的提升和下降；以及至少一个导向环，它可操作地连接到导向塔并连接到至少一个立柱，由此，导向塔可沿X，Y水平方向移动。
24.一种竖立可收缩塔的方法，该方法包括提供若干相邻的，各分段链还包括一系列可枢转连接的分段；通过连接来自各分段的对应匹配钩来偶联相邻分段链的相邻分段；以及当相邻分段链偶联时，以垂直的方式提升偶联的分段链，由此，将各分段链形成为一塔的面。
全文摘要
本发明是形成一可收缩的塔架或塔的改进的装置和方法。本发明包括尖端的钩，其中诸钩连接到一分段链的各分段上，并放置在卷取机构的可操作位置上，然后，利用一电动机提升。当诸分段链提升时，它们由一导向塔、滚轮、垫片和齿条导向进入一位置，由此，来自分段链的相邻分段的钩形成偶联的接合。相邻分段链的分段的钩的偶联接合由此形成塔架。
文档编号E04H12/18GK1466647SQ01816149
公开日2004年1月7日 申请日期2001年9月21日 优先权日2000年9月22日
发明者S·A·奥尔森, S A 奥尔森 申请人:塔方案有限公司